武昌首义学院《物质分离原理与技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《物质分离原理与技术》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)，此反应达到平衡的标志是（）A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.单位时间内消耗0.1molX同时生成0.2molZD.容器内X、Y、Z的分子数之比为1:2:22、在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中，加入3molPCl₃和4molCl₂，使之发生反应：PCl₃(g)+Cl₂(g)⇌PCl₅(g)，反应达到平衡时，容器内压强为开始时的1.2倍，则平衡时混合气体中PCl₅的体积分数为？（）A.20%B.30%C.40%D.50%3、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应：A(g)+2B(g)⇌3C(g)，达到平衡时，A的转化率为40%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入1molA和2molB，达到新平衡时，A的转化率（）A.大于40%B.小于40%C.等于40%D.无法确定4、在0.1mol/L的氯化铵溶液中，下列离子浓度关系正确的是（）A.c(Cl⁻)>c(NH₄⁺)>c(H⁺)>c(OH⁻)B.c(NH₄⁺)>c(Cl⁻)>c(H⁺)>c(OH⁻)C.c(Cl⁻)=c(NH₄⁺)>c(H⁺)=c(OH⁻)D.c(NH₄⁺)=c(Cl⁻)>c(H⁺)>c(OH⁻)5、已知反应：A(g)+2B(g)⇌2C(g)，在一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是？（）A.单位时间内生成nmolA的同时生成2nmolCB.容器内的总压强不随时间变化C.A、B、C的浓度之比为1:2:2D.混合气体的密度保持不变6、已知某温度下，Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰，Ksp(Ag₂CrO₄)=1.9×10⁻¹²。向该温度下的AgCl和Ag₂CrO₄饱和溶液中分别加入相同物质的量浓度的硝酸银溶液，则？（）A.两种溶液中均有沉淀生成，且以AgCl沉淀为主B.两种溶液中均有沉淀生成，且以Ag₂CrO₄沉淀为主C.只有Ag₂CrO₄溶液中有沉淀生成D.只有AgCl溶液中有沉淀生成7、已知某温度下，Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰，Ksp(Ag₂CrO₄)=1.1×10⁻¹²。在该温度下，向含AgCl和Ag₂CrO₄均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.01mol/L的硝酸银溶液，先生成沉淀的是？（）A.AgClB.Ag₂CrO₄C.同时生成D.无法确定8、在25℃时，将pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的pH为（）A.7B.3.3C.10.7D.无法确定9、在一定温度下，有反应：2A(g)+B(g)⇌3C(g)，已知起始时，A、B的浓度分别为2mol/L和1mol/L，2min后，测得A的浓度为1.8mol/L，则下列说法正确的是？（）A.2min内，A的平均反应速率为0.1mol/(L·min)B.2min内，B的平均反应速率为0.2mol/(L·min)C.2min时，C的浓度为0.6mol/LD.该反应的平衡常数为0.910、在一定条件下，密闭容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为3mol、9mol、6mol。若保持温度和容积不变，再向容器中充入3molN₂、9molH₂、6molNH₃，此时平衡（）A.向正反应方向移动B.向逆反应方向移动C.不移动D.无法判断11、对于反应3A(g)+2B(g)⇌C(g)+4D(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（）A.单位时间内生成3nmolA，同时生成nmolCB.容器内压强不再变化C.容器内混合气体的密度不再变化D.B的物质的量浓度不再变化12、在一个绝热恒容的容器中，发生如下反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，初始时投入2molSO₂和1molO₂，反应达到平衡后，测得容器内压强为起始时的80%。若向该平衡体系中再加入1molSO₂和0.5molO₂，则再次达到平衡时，SO₂的转化率将（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定13、在一定温度下，向饱和的BaSO₄溶液中加水，下列叙述正确的是（）A.BaSO₄的溶解度增大，Ksp不变B.BaSO₄的溶解度、Ksp均增大C.BaSO₄的溶解度不变，Ksp增大D.BaSO₄的溶解度、Ksp均不变14、在密闭容器中进行如下反应：X₂(g)+Y₂(g)⇌2Z(g)，已知X₂、Y₂、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是？（）A.c(X₂)=0.2mol/LB.c(Y₂)=0.4mol/LC.c(Z)=0.4mol/LD.c(X₂)+c(Y₂)+c(Z)=0.55mol/L15、对于反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，能增大正反应速率的措施是？（）A.通入大量O₂B.增大容器容积C.移去部分SO₃D.降低体系温度16、已知某化学反应的能量变化如图所示，下列有关该反应的叙述正确的是？（）（图中E1表示反应物的总能量，E2表示生成物的总能量）A.该反应为吸热反应，ΔH=E1-E2B.该反应为放热反应，ΔH=E2-E1C.该反应过程中，反应物的总键能大于生成物的总键能D.该反应过程中，化学键断裂吸收的能量小于化学键形成放出的能量17、在一定温度下，有反应：H₂(g)+I₂(g)⇌2HI(g)，将1molH₂和1molI₂充入一密闭容器中，充分反应后，生成HI的物质的量？（）A.等于2molB.小于2molC.大于2molD.无法确定18、在25℃时，将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH₃COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是？（）A.c(Na⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(CH₃COOH)B.c(H⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(OH⁻)C.c(Na⁺)>c(CH₃COO⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)D.c(CH₃COO⁻)>c(Na⁺)>c(H⁺)>c(OH⁻)19、在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10^-12mol/L，则该溶液的pH可能是（）A.2B.7C.12D.无法确定20、在25℃时，将0.1mol/L的盐酸溶液稀释10倍，溶液的pH变为（）A.1B.2C.3D.421、在一定条件下，可逆反应2SO₂+O₂⇌2SO₃达到平衡。若保持温度和容积不变，再向容器中通入一定量的O₂，达到新平衡时，下列说法正确的是（）A.SO₂的转化率增大B.SO₃的体积分数增大C.O₂的转化率降低D.平衡常数减小22、在2A+B⇌3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是（）A.v(A)=0.5mol/(L·s)B.v(B)=0.3mol/(L·s)C.v(C)=0.8mol/(L·s)D.v(D)=1mol/(L·s)23、在0.1mol/L的碳酸钠溶液中，下列离子浓度关系正确的是（）A.c(Na⁺)=2c(CO₃²⁻)B.c(OH⁻)=c(H⁺)+c(HCO₃⁻)+2c(H₂CO₃)C.c(Na⁺)+c(H⁺)=c(OH⁻)+c(CO₃²⁻)D.c(Na⁺)>c(CO₃²⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)24、在一定温度下，向一定量的饱和石灰水中加入少量生石灰，恢复到原温度时，下列说法正确的是（）A.溶液中溶质的质量分数增大B.溶液中溶质的质量减少C.溶液中钙离子的浓度增大D.溶液中钙离子的物质的量不变25、在一定温度下，有反应：4NH₃(g)+5O₂(g)⇌4NO(g)+6H₂O(g)，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是？（）A.单位时间内生成4nmolNO的同时消耗5nmolO₂B.容器内气体的压强不再变化C.4v正(NH₃)=5v逆(H₂O)D.容器内NH₃、O₂、NO、H₂O的浓度之比为4:5:4:6二、实验题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）开展实验研究不同的共沉淀条件对制备复合氧化物催化剂性能的影响。通过共沉淀法制备复合氧化物催化剂，改变沉淀条件（如pH值、加料方式），对催化剂进行表征和活性测试，研究共沉淀条件对催化性能的优化作用。2、（本题5分）请设计实验测定某固体混合物中碳酸钠和氯化钠的质量分数。给出具体的实验流程，包括样品的处理、试剂的选用、实验操作的细节、数据的记录和处理，计算出两种物质的质量分数，并分析实验中可能产生的误差及减小误差的方法。3、（本题5分）设计实验研究物质的旋光性及其测定。选择具有旋光性的物质（如葡萄糖溶液），使用旋光仪测量其旋光度，探讨物质结构与旋光性的关系，以及溶液浓度、温度等因素对旋光度的影响，解释旋光性在化学分析和药物研发中的应用。4、（本题5分）设计实验研究高分子材料的性能。选择一种高分子材料如聚乙烯或聚苯乙烯，通过拉伸实验、热性能分析等方法测定其力学性能、热稳定性等，探讨高分子材料的结构与性能之间的关系，以及如何通过改性提高高分子材料的性能。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）从热力学定律的角度论述化学反应的能量变化。2、（本题5分）论述化学中的分光光度计工作原理及在定量分析中的应用。3、（本题5分）有一浓度为0.04mol/L的一元弱酸HB，其pH=4.2，计算该弱酸的电离常数Ka以及电离度。4、（本题5分）在1.5L密闭容器中进行反应3M(g)+2N(g)⇌4P(g)，起始时M、N的物质的量分别为3.6mol和2.4mol，平衡时P